中国智慧工厂发展现状和空间进行全面的分析

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#111723#作为产业4.0的最大主题，智能工场堪称贯串工业进级全进程。本文对聪明工场停止了具体的解读，并对中国聪明工场开展近况和空间停止片面的剖析。
聪明工场简介
自德国当局于2013年在汉诺威产业博览会上正式颁布，“产业4.0”观点就已囊括寰球，并被以为是以信息物理体系（CPS）技巧为中心的第四次产业反动。

而作为产业4.0的最大主题，智能工场堪称贯串工业进级全进程。智能工场重要研讨智能化出产体系及进程以及收集化散布出产设备的实现。
聪明工场的重要特点包含：
1、应用物联网技巧实现装备间高效的信息互联，数字工场向“物联工场”进级，操纵职员可实现获得出产装备、物料、制品灯彼此间的静态出产数据，满意工场24小时监测需要；
2、基于宏大数据库实现数据发掘与剖析，使工场具有自我进修才能，并在此基本上实现动力耗费的优化、出产决议的主动断定等义务；
3、引入基于盘算机数控机床、呆板人等高度智能化的主动化出产线，满意特性化定制柔性化出产需要，无效收缩产物出产周期，并同时大幅下降产物本钱；
4、配套智能物流仓储体系，通过主动化平面堆栈、主动运送分拣体系、智能仓储治理体系等实现堆栈治理进程中各环节数据录入的及时性以及对于货品收支库治理的高效性；
5、工场内装备电子看板表现出产的及时静态，同时，操纵职员可近程参加出产进程的修改或批示。
聪明工场的基础架构：打算层+履行层+把持层
聪明工场具有三个档次的基础架构，分辨为顶层的打算层、旁边层的履行层以及底层的装备把持层，大抵可对应为ERP体系（企业资本打算）、MES体系（制作履行体系）以及PCS体系（进程把持体系）。

聪明工场基础架构
聪明工场卑鄙利用
按MES体系的分类，聪明工场的卑鄙行业可大略地分别为团圆型与流程型。此中，团圆型行业重要包含机器、航空航天、汽车等，流程性行业重要包含石油化工、生物医药、食物饮料、纺织等。

聪明工场重要卑鄙利用行业

部份卑鄙利用行业工场主动化改革名目及降本增效情形
我国聪明工场开展情形
工业进级需要
智能制作设备工业重要包含智能测控仪器仪表、数控机床、产业呆板人、主动化成套出产线等。依据《智能制作设备工业“12五”开展计划》，2010年我国部份智能制作设备工业贩卖收入逾3000亿元，至2015年工业收入冲破1万亿元，至2020年实现贩卖收入3万亿元。

2010-2020年我国智能设备制作工业市场范围（亿元）
休息力本钱上风减退
自2008年以来，我国休息力本钱的增速显明快于产业出产效力增速。据威望机构的测算数据表现，我国的制作业休息本钱在2019年将为越南的177%、印度的218%。

西北亚国度制作业休息力本钱对照（美元/小时）
我国智能制作树模名目一直减速
在寰球制作业减速向数字化、收集化和智能化偏向开展的配景下，我国于2015年正式公布《中国制作2025》，此中明白提出将智能制作工程作为当局领导的五个工程之一。
假如说2015年为我国实行“智能制作试点树模专项举动”元年，2017年名目实行正减速落地。别的，国度对于智能制作设备行业的补助额增速也在放慢。

2015-2017年我国智能制作试点树模专项举动数目变更

2011-2016年我国智能制作专项当局补贴金额（亿元）
我国聪明工场市场空间
主动化出产线通过工件传递体系与把持体系将出产装备彼此联合，从而实现全体或部份出产进程的无人化。假如将聪明工场简略以主动化出产线市场为代表，博思数据的统计表现，2014年我国主动化出产线产量为8780条，同比增加19.29%；需要量为21100条，同比增加10.47%。
从需要散布看，重要来自汽车、工程机器、物流仓储、家电电子行业，占比分辨为42.4%、29.8%、9.5%、6.2%。

2009-2015年我国主动化出产线供需情形

我国主动化出产线行业散布
德国产业4.0任务小组的统计以为，2012年我国主动化市场范围已到达约8000亿元，占寰球市场的29%。2016年，我国主动化市场范围达1403亿元，其包含产物市场与效劳市场。在利用市场方面，罗兰贝格的考察以为，中国2016年的主动化利用市场范围可达3876亿元，同比增加16.43%。

2004-2017年我国主动化市场范围（产物+效劳）

2012-2016年我国主动化利用市场范围及增速
聪明工场：打算层与履行层
产业软件指利用于产业范畴的软件，按利用分类可将产业软件分别为经营治理类、研发计划类与出产调理与进程把持类。此中，经营治理类软件重要包含ERP、SCM、CRM等，研发类指CAD、PLM等，调理与把持类的重要代表包含MES、SCADA等。

产业软件利用分类及重要供给商
产业软件的市场范围方面，寰球企业级软件市场在2016年范围为3260亿美元，同比增加3.84%。海内市场在2011年的整体范围约为616.34亿元，至2016年回升至1247.3亿元，此中2016年同比增加15.5%。据推算，估计至2018年，海内产业软件的市场范围将超越1600亿元，均匀增速坚持在两位数程度。

2012-2016年寰球企业级软件市场范围

2011-2018年中国产业软件市场范围
聪明工场：把持层
产业通信
产业通信包含现场总线、产业以太网以及无线收集。现在，我国现场总线存量市场占总市场逾95%，但从开展趋向看，产业以太网代表将来偏向，2014年，产业以太网新增节点占总新增市场的份额仅为5%阁下，估计以后将逐渐扩展。
在我国设备制作业向高端化转型的进程中，产业通信市场生长敏捷，依据中国工控网的统计，2014年海内已装置市场范围2891万节点，同比增加10.7%，新增市场范围279万节点，同比增加3.1%，此中，产业以太网占比团体稳步回升。

中国产业通信行业已装置市场份额占比

中国产业通信行业新增市场份额占比
中国主动把持体系安装：PLC
依据统计数据，2016年我国PLC市场形成中，小型PLC占比进一步晋升，约为46.8%，较2015年进步6.6个百分点。另一方面，按卑鄙利用范畴分别，PLC市场可分为OEM市场与名目型市场，团体看OEM市场占总范围约67.4%。



2016年我国PLC市场形成（卑鄙利用）
据数据统计，2016年我国PLC市场范围约59.6亿元，较上一年有小幅下滑，估计2017年同比增速将超越10%。ARC考察以为，2016年起亚洲将成为寰球最大的PLC市场，占比超越1/3。

2009-2019年我国PLC市场范围
产业主动把持体系安装：DCS
散布式把持体系（DCS）由进程把持级和进程监控级构成的以通讯收集为纽带的多级盘算机体系。相较于更着重部分逻辑把持的PLC，DCS重要用于摹拟量体系的团体把持。
ARC的讲演表现，2012年中国DCS市场范围约在12亿美元，较上一年同期微增2%。2016年以来，海内市场持续下滑，我国昔时DCS市场范围降落至60.52亿元，同比降落14.37%，估计2017年增速将由负转正。

2013-2020年我国DCS市场范围

2016年海内DCS产物卑鄙利用范畴占比
从我国DCS产物的供给商构造看，入口供给商的占比约为50%。海内企业则有浙大中控、和利时、国电智深等。

2016年我国DCS市场竞争格式
聪明工场：装备层
数控机床受益花费电子行业
2016年，我国机床行业产出总额为229亿美元，同比增加3.6%。详细来看，金属成形机床产出值107亿美元，同比增加8.1%；金属切削机床产出值122亿美元，同比增加8.1%，占比46.72%。
数控化率情形方面，以切削机床为例，2016年我国金属切削机床总产量约为78.32万台，此中数控金属切削机床占总产量比例超越30%。

1990-2016年我国金属切削机床产量

1990-2016年我国金属切削机床数控化率
作为金属切削数控机床的主要形成，高速钻攻核心由传统立式加工核心演化而来，重要利用于花费电子行业小型金属精细构造件的CNC加工，具有高速、高精、高效等上风。
据测算，在不斟酌苹果手机工业链对于CNC加工核心需要的假定下，至2020年，寰球CNC实践存量需要将到达23.57万台。在不斟酌更新调换需要的假定下，2017-2020年寰球年均新增CNC需要约4.25万台，按一台装备20万元盘算，年均增量市场空间约85亿元。

2015-2020年寰球手机金属精细构造件CNC装备需要测算
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